d - Allgemeine und theoretische Elektrotechnik

Elektrische Stromdichte V
Ladungsträgerbewegung
(6) Strömungsfeld aus unterschiedlichen Ladungsträgern:
J = ( + ) v ( + )+ ( )
v( )=
J ( + ) + J( )
mit : ( + )+ ( )=
0 ( Neutralitätsbedingung)
J = +
( ( ) )
( ) v ( + ) v
Zur Orientierung von J( siehe
)
auch Folie 242.
Zur Neutralitätsbedingung vergleiche
auch Folien 11 (abgeschlossene
Systeme) 12 (starke Kräfte) und
113 (Realstatus Potential in QED).
Elektrische Stromdichte VI
Ladungserhaltung
(1) Bilanz der Stromstärke für eine geschlossene Hüllfläche:
J
J
i
d F
V
• Positive und negative Ladungsträger:
bipolarer Stromtransport.
• Aus historischen Gründe entspricht
die technische Stromrichtung
der «Fliessrichtung»
der positiven Ladungsträge.
• Alternative Szenarien des
Ladungstransportes wie z.B.
(a) die Ladungsbewegung im
Vakuum (Elektronenstrahl),
(b) die Ladungsbewegung im
Elektrolyten,
(c) die Ladungsbewegung im
Halbleiter,
werden in GET1 diskutiert.
• Ladungserhaltung: Bilanz des Ladungstransports durch die
Hüllfläche ist ausgeglichen, d.h. Ein- und Ausfuhr von Ladung
heben sich auf. Die Zuleitung (cf. Folie 240) ist nun endlich
dick und kann in V mitberücksichtigt werden. Es ergibt sich
für die Bilanz der externen Stromstärken des Leiters Null:
i =
D
t +
J
d
F =
V
=
Dd
t
F + J d
V
F =
V
=
div
t
D dV
+ J d F := 0
V
V
-243-
-244-
5